드론 배송, 나무가 아닌 숲을 봐야

 
요즘 물류업계가 주목하는 키워드 중 하나는 드론(무인항공기)이다. 미국의 아마존과 구글, 독일의 DHL, 중국의 알리바바 등 글로벌 기업들은 물류·유통분야에서 드론을 활용한 배송서비스를 시범운영하고 있다. 국내에서는 CJ대한통운과 우정사업본부가 드론 배송에 뛰어들었다. 하지만 일부 관계자는 드론을 마케팅 수단으로 취급하며, 드론 배송이 일반화 되는 건 어려울 것으로 예측한다. 어쨌거나 드론시장은 급격히 성장 중이고, 규제 완화도 논의되고 있다.
 
드론 안전·보안은 기본
 
안전과 보안은 드론 상용화를 위해 가장 먼저 넘어야 할 벽이다. 내 머리위로 드론이 마구잡이로 날아다니는 것을 상상하면 오금이 저린다. 사생활 침해와 더불어 ‘안전성’에 대한 우려 때문이다.
 
미국 워싱턴포스트는 9.11 테러 사건이 있었던 2001년 9월 11일부터 2013년 말까지 400대의 드론이 추락했다고 보도했다. 모두 군사용 드론이었으나, 민간용 드론보다 기술적 검사 규정이 까다롭고 조정능력이 뛰어난 조종사가 배치됐다는 점을 감안할 때 민간용 드론의 추락 횟수는 더 많았을지도 모른다.
 
상업용 드론이 확산될 경우, 민간항공기와 충돌 우려도 제기된다. 실제로 지난 2014년 5월 29일 맨하튼 상공 1600m에서 민간항공기가 착륙을 준비하는 과정에서 4m 정도 크기의 드론이 옆을 스쳐갔다. 만약 충돌했더라면, 끔찍한 사고로 이어질 뻔했다.
 
편석준 저서 <왜 지금 드론인가>에서는 드론의 일반화 및 대중화를 위해 충돌회피 기술이 절대적으로 필요하다고 강조한다. 민간 항공과의 시스템적인 교류와 준용, 충돌 방지 목적의 고도 분리 알고리즘과 기술도 필요하다. 또한 드론과 드론 통제소, 민간항공 통제소 등과의 원활한 통신체제와 데이터 링크, 관련 운영방안도 필요하다. 추락 등 사고 가능성이 발생하면 인구 밀집지역이 아닌 곳에 적절하게 강제 착륙시킬 수 있는 기능도 추가되어야 한다. 추락 시에는 부품이나 발화성 연료가 제3자에게 피해가 가지 않도록 최대한 차단할 수 있는 기능도 요구된다. 안전장비로서 비상전략과 결빙 방지·제거기, 낙하산 등의 비상 회수 장비도 필요로 된다.
 
허술한 보안도 강화해야 할 점이다. EBS <세계의 눈>에 출연한 인터넷 보안 전문가인 세미 캠카는 드론 해킹에 성공한 일화를 밝혔다. 그는 아마존이 드론으로 상품을 배송한다는 발표를 본 뒤, 단 하루만에 해킹 프로그램을 만들어냈다. 스카이잭 드론은 상공을 날아다니며, 와이파이가 미치는 범위에 있는 드론을 모두 좀비 상태로 만들어 버리고, 이를 자유롭게 조종한다. 그는 배송용 드론을 해킹하는 게 얼마나 쉬운지 보여주고 싶었다고 전했다.
 
상업용 드론이 어떤 식으로 활성화될지는 장담할 수 없다. 상업용 드론의 규제를 완화하기에 앞서 안전과 보안에 대한 안정성을 철저하게 검증해야 할 것이다.
 
글로벌 기업 드론 배송 선도
 
지금까지 전개된 드론 배송은 글로벌 기업들을 중심으로 진행돼왔다. 아마존은 2013년 드론 배송인 ‘프라임에어(Preime Air)’를 선보인 이후, 더 정교화 되고 개선된 버전을 내놓는 등 지속적으로 기술개발에 힘쓰고 있다. 아마존 측은 올 초 언론을 통해 다양한 지형과 기후에서 쓸 수 있도록 여러 종류의 드론 모델을 개발하고 있다고 전했다. 도심 내 아파트에 배달이 가능한 것도 포함돼 있는 것으로 알려졌다. 아마존 글로벌 공공정책 담당 부사장 폴 마이너스너는 지난 1월 공개된 언론 인터뷰에서 드론의 비행 가능 거리는 10마일(16km)이상, 실어 나를 수 있는 물건의 최대 무게는 5파운드(2.26kg) 정도가 될 것이라고 설명했다. 드론 자체 무게는 55파운드(24.9kg)정도로 추정된다. 다양한 종류의 드론을 개발하는 것은 배달 여건에 맞는 모델을 쓰려는 것이라고 밝혔다. 아파트 배송을 위해 다양한 노력을 기울이고 있으며, 도시 환경에 적합한 드론의 설계를 변경해야 할 수도 있다고 강조했다. 또 아파트 건물주가 아파트 지붕이나 마당의 특정 지점을 지정하도록 하고 거기에 드론이 물건을 내려놓는 방안도 고려하고 있다고 언급했다.
 
중국 알리바바 그룹의 B2C 쇼핑몰인 타오바오도 YTO 익스프레스와 제휴를 맺고, 지난해 2월 드론을 통해 상품배송 테스트를 실시했다. 알리바바 드론은 도심지인 베이징, 상하이, 광저우를 중심으로 한 시간 내의 반경에서 450명의 생강차 구매 고객을 대상으로 3일 동안의 택배 수송 시범 운행을 진행했다. 중국은 각종 공안정부가 일괄적으로 관리하기 때문에 드론 활용의 의지만 있을 경우, 더 빠르게 상용화될 가능성이 높다.  
유럽에서 물품 배송을 허가받고 배송서비스를 시작한 DHL은 2014년 9월27일 DHL이 자체 개발한 파슬콥터(Parcelcopter)를 이용해 독일 북부 노르덴시의 노르트다이흐 항구에서 12km 떨어진 북해의 위스트 섬에 의약품을 배송하는 데 성공했다. 이 화물배송용 드론은 자동 비행 기능이 있어 사람이 무선 조종을 하지 않고, 내장 컴퓨터에 입력된 비행경로를 따라 비행했다. 섬에 착륙한 다음에는 현지 DHL 직원이 약품을 수령해 고객에게 전달하는 방식이다.
 
프랑스우정의 통운을 맡고 있는 특송업체 지오포스트(GeoPost)는 2014년 9월부터 CEEM센터에서 드론 배송시험을 진행했다. 드론시스템 개발 기업인 테크시스(Techsys)에서 개발한 지오드론(GeoDrone)을 이용해 프랑스 남부지역에서 1.2km 떨어진 지역으로 배송을 하는데 성공했으며, 개발된 드론은 4kg 이하, 40cm×30cm×20cm 이내의 물품을 배달할 수 있는 것으로 알려졌다. 지오드론은 도서·산간 지역 등 물류 사각지대에 유용하게 설계됐으며, 자동 이륙단계에서, 착륙, 회귀 단계까지 자동화를 이루어 기술적 완성도를 높였다는 평가를 받는다.
 
스위스 국영 우편 업체인 스위스포스트(Swiss Post)는 지난해 드론을 이용한 우편물 배달을 시작했다. 이 프로젝트는 스위스 국제 항공 화물 부문인 스위스월드카고(Swiss World Cargo)와 공동 진행한다. 드론은 자율비행이 가능한 매터넷 윈(Matternet ONE)이 쓰인다. 스위스는 5년 뒤를 보고, 배터리 이용시간 등 기술적인 문제와 법적인 문제에 대해 검토할 예정이라고 밝혔다. 이밖에도 드론을 물류분야에 접목한 기업으로 UPS, SF익스프레스, 도미노피자, 레이크메이드비어 등이 있다.
 
국내에서는 CJ대한통운이 독일 드론 제작업체와 합작해 들여 온 ‘CJ스카이도어’ 6대를 국가재난처와 협약을 통해 재난시 긴급구조 활동에 지원하기로 했다. 재난 발생으로 고립된 지역에 의약품 키트를 긴급물품으로 지원하고, 구급대원 파견 시점부터 재난상황 프로세스 별로 필요한 각종 전문의약품 및 수액의 지원이 가능하다. 의약품 키트에는 진통제, 연고제, 소독/세정제, 응급처치용품 등이 다양하게 들어있고 매우 가벼운 중량(145g)이기 때문에 드론 탑재에 적합하다.
 
우정사업본부는 오는 5월부터 도서산간 지역에 한해 드론 배송을 시범적으로 실시할 전망이다. 이번 사업은 지난해 열린 ‘무인기산업 수요시설 활성화 세미나’에 따른 후속조치로 100% 국내 드론업체의 기술력을 통해 추진될 전망이다. 산업통상자원부는 지난해 우체국택배 배송 등 공공분야 시범사업을 통해 초기 시장 창출을 유도할 것이라고 공언한 바 있다.  
드론, 숲을 보자
 
드론 배송은 거시적인 관점에서 접근해야 한다. 이에 대한 해답은 미국의 스타트업 ‘매터넷(Matternet)’에서 찾을 수 있다. 실리콘밸리에 본사를 둔 스타트업 매터넷은 무인항공기를 이용한 배송 시스템 시장에서 아마존, 구글 등에 앞서 주도권을 겨냥하고 있다. 매터넷은 무인기를 이용한 항공 네트워크를 개발하는 신생 기업이다. 이들이 만든 시스템은 신흥국에서 이미 의약품 수송 등에 사용돼 왔으며 이를 바탕으로 미국이나 유럽 시장 진출을 모색하고 있다. 무인기 중 운영자가 조종할 필요 없이 자동운전 차량처럼 목적지까지 자율적으로 비행하는 지능형 무인 항공기를 통상 ‘스마트 드론(Smart Drone)’이라고 한다. 스마트 드론은 전자상거래의 파이프라인으로 점포 간 제품을 이동하거나 고객에게 상품을 배송하는 역할을 담당할 것으로 기대를 모으고 있다. 매터넷이 무인기 자율비행기술을 택배에 적용할 경우, 아마존이나 구글에 한발 앞서 스마트 드론 배송 서비스를 실제로 구현하는 셈이다.
 
정보통신기술진흥센터에 따르면 매터넷이 지난해 4월 선보인 배송 전용 무인기 ‘매터넷 원(Matternet ONE)’은 도심 배송을 위해 설계 됐으며 무게 1kg까지 짐을 싣고, 20km 거리를 비행할 수 있다. 또 클라우드 서버인 ‘매터넷 클라우드(Matternet CLOUD)’와 교신하며 비행하고, 상세한 설명은 없지만 LTE 등 이동통신을 이용하는 것으로 추정된다. 비행 경로는 지형 등을 고려해 사전에 설정되며, FAA(미연방항공국)이 정한 비행금지구역(공항 주변 등)이나 구조물을 피해 최단 경로로 비행하도록 설정된다. 클라우드는 드론의 운행 상태를 모니터링 하며, 클라우드에 수집된 운행 데이터는 사후 분석돼 비행에 관한 지식을 획득, 축적하는 데 사용된다. 매터넷 원의 비행경로 설정 등 전반적인 조작은 스마트폰 전용 앱을 통해 이뤄진다. 매터넷은 향후 항속 거리를 늘리기 위해 배터리 교환 지점의 설치를 계획하고 있으며, 현재 드론의 배터리 교환은 사람이 하고 있으나 이를 자동화하는 것을 검토 중이다. 또한 다른 비행체와 충돌을 회피하는 시스템과 GPS 신호를 수신할 수 없는 경우를 대비한 기술개발도 진행 중이다.
 
매터넷은 우선 아시아와 아랍권 국가에서 B2B 배송을 주도한 다음, 미국에서 무인기 항공사업을 전개한다는 전략이다. 매터넷의 비즈니스 모델은 드론 기기가 아니라, 무인항공시스템 판매다. 매터넷이 제공하는 시스템은 매터넷 원, 매터넷 클라우드, 스마트폰 전용 앱으로 구성되며, 이미 판매에 돌입한 상태다. 매터넷 설립자이자 CEO인 랩토포울로스는 매터넷 원이 아마존이나 구글과 경쟁하기는 하지만, 자신들은 물류업체나 운송 서비스 기업에 초점을 맞춰 사업을 확장해 나가기 때문에 승산이 있다고 자신감을 표출한다.
 
국내에서는 자이언트트론이 드론의 하드웨어와 소프트웨어 개발을 동시에 진행하고 있다. 이 업체 관계자는 “드론 배송이 현실화되기 위해서는 충돌회피, 관제시스템, 추락방지 등 고민해야 할 사항이 많다. 드론의 하드웨어와 소프트웨어를 함께 들여다봐야한다”며 “우리나라의 지리적 계절적 특성 등을 충분히 고려해 우리나라 환경에 맞는 시스템을 마련하는 게 필요하다. 드론을 물류에 접목하려면 소프트웨어가 반드시 기반이 되어야 한다”고 강조했다.
 
LG CNS도 무인헬기 제조사인 윈신스카이텍을 인수해 소프트웨어와 하드웨어를 융합한 자체 무인헬기 토탈 솔루션 개발을 추진하고 있다. LG유플러스는 LTE 망을 이용한 드론 제어 기술을 확보했다. 이밖에도 대한항공, 한화, 서원무인기술, 퍼스텍, 바이로봇 등이 상업용 드론시장에 관심을 보이고 있다.
 
배터리 기술력 개발이 관건
 
규제를 완화하더라도 짧은 배터리 수명이 상용화의 걸림돌로 작용할 수 있다. 드론은 노트북, 스마트폰과 같은 제품보다 더 많은 에너지를 필요로 한다. 특히 물품이 크면 클수록 작은 배터리에 더 많은 에너지가 담겨야 한다.
 
배송용 드론은 가스터빈이 적합하지 않다. 가스터빈 엔진의 특성상 에너지 효율이 낮고, 소음이 심하며, 가격도 비싸 상업용으로 쓰기에는 무리가 있다. 상업용으로 주목받고 있는 쿼드로터 이상의 멀티로터 드론은 동력기관을 배터리에 의존하고 있다. 하지만 지금까지 개발된 배터리는 완충 시 30분 내외로 비행시간이 턱없이 짧다. 드론에 탑재되는 비행제어컴퓨터와 다양한 센서, 임무장비들은 경량화와 더불어 연료 소모를 최소화할 수 있도록 최적화되어야 함과 동시에 배터리 자체의 기술도 효율과 경량화를 동시에 달성해야 한다.
 
이러한 문제를 해결하기 위해 휘발유로 소형 발전기를 돌려 전기를 만든 뒤, 배터리를 계속 충전하는 하이브리드 방식, 드론에 전선을 연결해 전기를 계속 공급하는 유선 드론 방식 등이 시도되고 있다. 드론 탑재체의 경량화, 소모 전력 최적화 및 배터리의 효율 문제를 근본적이면서도 획기적인 방식으로 해결하지 않는 한 드론의 상업적 활용은 제한적일 것으로 전망된다.
 
국내 드론업체 엑스드론 관계자는 배터리나 프로그램 설계는 우리나라가 마음만 먹으면 언제든지 앞서나갈 수 있는 분야라고 강조한다. 이 업체 관계자는 지금까지 나온 기술들은 모두 비슷해 누가 먼저 한 발자국을 더 내딛느냐의 싸움이라고 분석했다.
 
도심 드론 배송 정말 가능할까
 
상업용 드론의 기술력이 고도화되고, 규제도 완화됐다고 가정해보자, 그렇다면 드론을 통한 도심 배송은 정말 가능할까? 아마존은 최근 드론을 통해 도심 아파트 배달에 나설 계획을 알렸다. 도시 환경에 적합한 드론의 설계를 변경할 수도 있다고 설명했다. 또 아파트 건물주가 아파트 지붕이나 마당의 특정 지점을 지정하도록 하고 거기에 드론이 물건을 내려놓는 방안도 고려한다고 한다.
 
국내 온라인 유통업체 쿠팡은 택배를 서비스라고 표현한다. 경쟁업체들도 역시 소비자를 접점에서 대하는 택배기사에 대한 교육을 통해 서비스 품질을 높이려 한다. 이런 와중에 드론이 아파트 옥상에 물건을 내려놓고 떠난다면, 고객들은 옥상에 올라가 물건을 수령하는 번거로운 과정을 거쳐야 한다. 고객들이 이런 수고스러운 과정을 감내하려 할까? 호기심에 몇 번 주문할지는 몰라도, 이를 지속적으로 이용하는 소비자는 많지 않을 것이다.  
한 드론업체 관계자는 “아파트를 건축하는 단계에서부터 드론 배송업체와 전략적으로 설계를 하면 이 사업이 성공할 가능성이 있을지 모르겠다”며 “드론 배송을 통해 물건이 집 내부까지 전달되는 시스템을 마련한다면 실현 가능성이 있을 것 같다”고 설명했다.
 
결론적으로 드론 기술이 고도화되고 규제가 완화되더라도 지금 당장 드론을 통한 도심 배송이 현실화 될 가능성은 낮아 보인다. 다만 장기적인 관점에서 계획도시 형태로 마을이 조성된다면, 드론 배송을 초기단계부터 접목하는 건 가능할 것으로 예상된다. 물론 규제와 기술력이 뒷받침 된다는 전제가 깔린다.
 
지금 당장 드론 배송이 접목될 만한 분야는 제한적일 수밖에 없다. 우정경영연구소는 <드론을 이용한 물류서비스 추진 방향>을 통해 ▲물류 사각지대 우체국택배 배송 서비스 ▲우체국택배 드론 융합 프리미엄 서비스에 대한 가능성을 제기했다. 운송네트워크가 잘 갖춰지지 않고 택배 물량이 적어 운송비용이 많이 소요되지만 보편적 서비스를 제공해야 하는 배송 취약대상으로 드론 배송을 전개할 수 있다는 것이다. 또 쿽서비스를 대체할 수 있는 도심지역을 대상으로 하는 우체국 택배 드론 융합 프리미엄 서비스에 대한 가능성도 언급했다. 긴급 배송이 필요한 택배를 드론이 배송하는 구조다. 이러한 드론기반 물류서비스를 통해 물류 서비스의 품질을 높이고, 신규사업 발굴로 수익성을 개선할 수 있을 것으로 전망했다.
 
드론을 통한 배송이 국내에서 보편화되기 쉽지 않다는 데 대해선 우정경영연구소도 동의한다. 다만 대국민 보편적 서비스 제공자인 우체국의 화물운송 효율성, 신속성 및 고객 만족도를 높이기 위해서는 드론을 활용한 신규 물류 서비스 도입을 고려해야 할 시점이라고 설명한다. 또한 국내의 드론 관련 법·제도 개선, 안전 문제 해결, 기술적 한계 극복 등이 이루어질 경우 향후 드론 활용 분야가 크게 증가할 것으로 예상하며, 물류운송 분야에서도 비용절감과 수익 창출이 가능한 시장이 급속도로 확대될 것으로 전망했다.
 
참고자료 : 도서 <왜 지금 드론인가>, EBS <세계의 눈>, 우정경영연구소 <드론을 이용한 물류서비스 추진 방향>, 정보통신기술진흥센터 산업분석팀 자료, KDB산업은행 <드론 부상이 산업에 미치는 영향과 시사점> 

< 김동민 기자 dmkim@ksg.co.kr >